La Catedral de Siena (Duomo di Siena) es una iglesia medieval dedicada desde sus primeros años como iglesia católica mariana romana, y ahora dedicada a Santa Maria Assunta (Santa María, Nuestra Señora de la Asunción).
La catedral en sí fue originalmente diseñada y completada entre 1215 y 1263 en el sitio de una estructura anterior. Tiene la forma de una cruz latina con un crucero ligeramente proyectado, una cúpula y un campanario. La cúpula se eleva desde una base hexagonal con columnas de apoyo. La linterna sobre la cúpula fue agregada por Gian Lorenzo Bernini. La nave está separada de los dos pasillos por arcos de medio punto. El exterior y el interior están construidos con mármol blanco y negro verdoso en franjas alternas, además de mármol rojo en la fachada. Blanco y negro son los colores simbólicos de Siena, etiológicamente ligados a los caballos blancos y negros de los fundadores de la legendaria ciudad, Senius y Aschius.

Los orígenes de la primera estructura son oscuros y están ocultos en la leyenda. Había una iglesia del siglo IX con el palacio del obispo en la ubicación actual. En diciembre de 1058 se celebró un sínodo en esta iglesia que dio como resultado la elección del papa Nicolás II y la deposición del antipapa Benedicto X.
En 1196 el gremio de albañiles de la catedral, la Ópera de Santa María, fue puesto a cargo de la Construcción de una nueva catedral. Las obras se iniciaron con el crucero norte-sur y se planificó agregar el cuerpo principal y más grande de la catedral más tarde, pero esta ampliación nunca se realizó.
En 1215 ya se hacían misas diarias en la nueva iglesia. Hay registros desde 1226 en adelante del transporte de mármol blanco y negro, probablemente para la construcción de la fachada y el campanario. Las bóvedas y el crucero fueron construidos en 1259-1260. En 1259, Manuello di Ranieri y su hijo Parri esculpieron algunos puestos del coro de madera, que fueron reemplazados unos 100 años más tarde y ahora han desaparecido. En 1264, a Rosso Padellaio se le pagó por la esfera de cobre en la parte superior de la cúpula.
Se planeó una segunda adición masiva del cuerpo principal de la catedral en 1339. Habría más que duplicado el tamaño de la estructura por medio de una nave completamente nueva y dos pasillos perpendiculares a la nave existente y centrados en el altar mayor. La construcción se inició bajo la dirección de Giovanni di Agostino, más conocido como escultor. La construcción se detuvo por la Muerte Negra en 1348. Sin embargo, los errores básicos en la construcción ya eran evidentes para ese entonces y el trabajo nunca se reanudó. Los muros exteriores, restos de esta extensión, ahora se pueden ver al sur del Duomo. El piso de la nave incompleta ahora sirve como estacionamiento y museo y, aunque no está terminado, los restos son testimonio del poder, la ambición y los logros artísticos de Siena.
Debajo del coro del Duomo, se encontró y excavó en 1999-2003 un nártex que contiene importantes frescos de finales del siglo XIII (probablemente alrededor de 1280). Los frescos representan escenas del Antiguo Testamento y la vida de Cristo. Esto fue parte de la entrada de una iglesia anterior. Pero cuando se construyó el bautisterio, esta iglesia subterránea estaba llena de escombros. El narthex ahora está abierto al público.
El campanario tiene seis campanas, la más antigua fue lanzada en 1149.

La fachada de la Catedral de Siena es una de las más fascinantes de toda Italia y sin duda una de las características más impresionantes de Siena. Cada uno de los puntos cardinales (oeste, este, norte y sur) tiene su propio trabajo distinto; Con mucho, el más impresionante de estos es la fachada oeste. Actuando como la entrada principal al Duomo propiamente dicho, cuenta con tres portales (ver Portal (arquitectura)); El central está coronado por un sol de bronce.
Construida en dos etapas y combinando elementos del gótico francés, la arquitectura románica toscana y la arquitectura clásica, la fachada oeste es un bello ejemplo de mano de obra sienanise. El trabajo comenzó en la parte inferior alrededor de 1284. Construido con mármol policromado, el trabajo fue supervisado por Giovanni Pisano, cuyo trabajo en la fachada y el púlpito del Duomo fue influenciado por su padre Nicola Pisano.
La parte inferior de la fachada está diseñada a partir de los planos originales de Giovanni. Construido en estilo románico toscano, enfatiza una unidad horizontal del área alrededor de los portales a expensas de las divisiones verticales de la bahía. Los tres portales, superados por lunetas, se basan en los diseños originales de Giovanni Pisano, al igual que gran parte de la escultura y la orientación que rodean las entradas. Las áreas alrededor y sobre las puertas, así como las columnas entre los portales, están ricamente decoradas con rollos de acanto, figuras alegóricas y escenas bíblicas.